Design and Manufacturing of a High-Sensitivity Cutting Force Sensor Based on AlSiCO Ceramic.
Design and Manufacturing of a High-Sensitivity Cutting Force Sensor Based on AlSiCO Ceramic.
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基于AlSiCO陶瓷的高灵敏度切削力传感器的设计与制造。
DOI：
10.3390/mi12010063
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发表时间：
2021-01-07
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
Ren W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gong T;Zhao Y;Zhao Y;Wang L;Yang Y;Ren W
切削力在线测量是监控加工质量、提高加工精度、保护刀具的有效手段。在高速和超精密加工中，状态监测对于确保加工精度尤为必要。然而，在高速和超精密加工中，切削力非常小。因此，需要高灵敏度的切削力传感器。目前商业化的切削力传感器存在体积大、兼容性差、价格昂贵等缺陷。特别是高速、超精密加工状态监测需要提高切削力传感器的灵敏度。本文通过将传感器埋入工具中，选择压阻系数大的敏感材料，提供了一种可能的解决方案。本文进行了传感器的结构设计和敏感材料SiAlCO陶瓷的制作，然后对传感器进行了封装和测试。测试结果表明，该传感器的灵敏度高达219.38mV/N，为提高传感器的兼容性和灵敏度提供了一条可行的途径。
On-line cutting force measurement is an effective way to monitor processing quality, improve processing accuracy, and protect the tool. In high-speed and ultra-precision machining, status monitoring is particularly necessary to ensure machining accuracy. However, the cutting force is very small in high speed and ultra-precision machining. Therefore, high-sensitivity cutting force sensors are needed. Current commercial cutting force sensors have defects such as large volume, low compatibility, and high price. In particular, the sensitivity of cutting force sensor needs to be improved for high-speed and ultra-precision machining status monitoring. This paper provides a possible solution by embedding the sensor in the tool and selecting sensitive materials with high piezoresistive coefficient. In this paper, the structural design of the sensor and the fabrication of the sensitive material SiAlCO ceramic are carried out, and then the sensor is packaged and tested. The test results show that the cutting force sensor’s sensitivity was as high as 219.38 mV/N, which is a feasible way to improve cutting force sensor’s compatibility and sensitivity.
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加工过程中切削力测量传感器系统的设计与分析
DOI：
10.3390/s16010070
发表时间：
2016-01-07
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Liang Q;Zhang D;Coppola G;Mao J;Sun W;Wang Y;Ge Y
通讯作者：
Ge Y
DOI：
10.15282/jmes.14.2.2020.05.0517
发表时间：
2020-06-01
影响因子：
1.1
作者：
Mohanraj, T.;Shankar, S.;Uddin, M. S.
通讯作者：
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影响因子：
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通讯作者：
Gao, Shoufeng
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2.6
作者：
Xiao, Caiwei;Ding, Hui;Chen, Shijin
通讯作者：
Chen, Shijin
影响因子：
4.5
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通讯作者：
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